国际水文研究计划：共同解决全球水资源挑战

20世纪60年代以来,随着计算机技术的发展,遥感遥测技术的应用,一些新理论和边缘学科的渗透,加之人口膨胀、水资源紧张、环境污染和气候变化的需求牵引,使得水文科学发展面临机遇与挑战。特别是近二三十年,国际水文学术活动频繁,我国水文界也开展了大量的研究工作,推动水文科学发生了深刻的变革和发展,从而使水文学进入了现代水文学的新阶段。

联合国科教文组织从20世纪60年代开始组织各国参加国际水文十年(IHP,1965～1974)的国际水文学术活动,主要研究工作包括全球水文基本资料收集和全球水量平衡研究。从1975年起继续执行国际水文计划(IHP),将1975～1995年分四个阶段进行,第一阶段侧重人类活动影响、水资源与自然环境之间关系的研究;第二阶段致力于将研究领域扩大到各个特定的地理、气候区域,并朝着综合利用水资源的水问题方向发展;第三阶段定名为“为经济社会发展合理管理水资源”;第四阶段研究重点是大气-土壤-植被之间的水循环关系以及全球气候变化对陆地水文过程的影响。IHP 第五阶段(1996～2001)的主题是“脆弱环境中的水文水资源开发”。相对以前的四个阶段,第五阶段更加突出了水文科学对可持续水资源规划与管理的支撑作用。计划的核心内容有:水文过程中尺度问题的作用,环境脆弱性,水资源综合集成管理,科学教育,培训与传播。(www.xing528.com)

国际水文科学协会(IAHS)是国际上颇有影响的水文科学学术组织,下属9个委员会,涉及地表水、地下水、陆面侵蚀与泥沙、冰雪、水质、水资源系统、水文遥感及资料传输、大气-土壤-植被关系和水文示踪等方面。20世纪90年代后,IAHS召开了一系列直接与可持续水资源管理相关的水文学基础研究和应用研究的学术研讨会。例如,国际上探讨提出“水文水资源中新的不确定性概念”,包括水文变化的随机性、概念划分、非唯一的模糊性和信息不完全的“灰色”系统等。在“变化世界中的水资源规划”专题中,强调了水资源开发中“风险”问题的不确定性定量描述与水资源可持续管理的内在联系。1999年9月,在英国召开了20世纪最后一次国际地球物理学联合大会(IUGG)。在国际水文学协会举办的一系列专题讨论中,交流了水文科学三个方面的新进展与展望:一是水文信息支持,主要有专题学术讨论会HS4——流域水文学集成方法(示踪、遥感和新的水文观测技术),HW1——全球水文资料数据库;二是水文科学基础研究,包括HS1——水文极值(洪水和干旱)的认识、预测与减灾,HS2——全球冰圈、气候和温室效应的补偿作用,HW3——冰盖河流水文学,HW4——水文与大气交换作用陆面模型参数区域化;三是环境水文学研究,主要有HS3——生态水文学,河流生态对变化的水文情势、泥沙输送和氮负荷的响应,HS5——都市化增长对地表水和地下水水质的影响。以HW2的生态水文学和水资源管理专题为例,探索的主要问题是:水文循环与生态系统变化的联系是什么?反过来生态系统的变化及其影响导致的水文后果是什么?水文学的研究不仅需要认识如何作用于水文循环的物理过程,同时也需要探索对水文循环的生物控制及气候、水文和环境的相互作用,从而深化对陆面生态系统改变的影响、以及全球变化和人类活动对国民经济和社会可持续发展的影响的认识,以达到保护人类生存环境的目的。国际地球科学在面向21世纪的发展中十分重视水文学和生态学交叉的方向研究,生态水文学已经成为近代水文学发展的一个重要方面,其主要研究内容涉及土壤-植被-大气转化模型的研制,河流生态系统多样性,时间和空间的变异性分析,生态系统变化与河流泥沙输送和氮负荷的响应关系,水文生态模型等。